Как улучшить состав самогона или для чего нужен дефлегматор? Какой лучше, как сделать своими руками. Конструктивные особенности кожухотрубного теплообменника. Как сделать в домашних условиях

Дефлегматор для самогонного аппарата - это устройство, которое имеет несколько названий, о его необходимости до сих пор ведутся споры. Но, несмотря на столь активные дискуссии, никто и не думает умолять достоинств дефлегматора.

Зачем нужен самогонный аппарат, понятно всем. Несмотря на то что конструкция отличается примитивным строением, ее можно модернизировать. Модернизация поможет значительно улучшить качество продукции: сделает самогон чище, избавит его от неприятных запахов.

Расположение сухопарника в самогонном аппарате

Дефлегматор, или сухопарник, - это неотъемлемая часть прибора, своего рода отстойник, в котором при дистилляции оседают вредные сивушные масла. Именно сивуха портит качество алкоголя, она может стать причиной тяжелой интоксикации.

Самогонные аппараты бывают различными, например, с сухопарником и без него, но это вовсе не значит, что устройства работают одинаково. Строение прибора оказывает прямое влияние на качество самогона. Если аппарат не обладает холодильником, сухопарником и перегонным кубом, то его сложно причислить к устройствам для производства спиртосодержащих напитков в домашних условиях.

Каждая часть агрегата выполняет определенные функции. Если говорить о дефлегматоре (сухопарнике, отстойнике), то он помогает:

• Значительно улучшить вкусовые качества алкоголя, устранить неприятный запах и даже убрать привкус, повлиять на крепость напитка.
• Избежать попадания кипящей браги в емкость с готовым дистиллятом. Когда в перегонном кубе закипает брага, небольшое ее количество в виде брызг может попасть в емкость с готовым алкоголем - это событие не лучшим образом скажется на качестве продукта. Можно выливать самогон обратно в куб и вновь начинать его переработку, поскольку в браге высока концентрация сивушных масел.
• Своеобразное устройство дефлегматора помогает разделить самогон на фракции: отделить «головы» от «тела» и отобрать «хвосты», за счет чего качество продукции только выиграет.
• Еще сухопарник используют в качестве ароматизатора. В него кладут различные компоненты (корки лимона или апельсина, пряности, специи и другие вещества), которые способны придать напитку приятный запах и вкус.

Необходимо понимать, что некоторые устройства снабжены несколькими сухопарниками. Наличие дополнительных модулей влияет на качество самогона. В некоторых случаях дефлегматоры работают настолько эффективно, что позволяют в домашних условиях производить спирт высокой крепости.

Многие думают, что сухопарником оснащен только самогонный аппарат, а вот ректификационная колонна в таком устройстве не нуждается. На деле это не совсем так. Ректификатор нередко имеет один или два отстойника. Именно эти модули и помогают прибору производить спирт-сырец крепостью до 96 градусов.

Как работает дефлегматор:

1. Спирт закипает при более низкой температуре, чем сивушные масла и вода.
2. Когда пары начинают испаряться, они проходят через сухопарник. Вредные сивушные масла оседают на стенках дефлегматора, а также в той воде, которая содержится в отстойнике. Это блокирует попадание вредных веществ в готовую продукцию.
3. Частично пары спирта продолжают свое движение, они попадают в холодильник, проходят по змеевику и превращаются в довольно крепкий продукт.

По своей сути дефлегматор - это своеобразный фильтр, который задерживает сивушные масла, капли браги, различные примеси и т. д. Он позволяет улучшить вкус продукта, повысить его крепость и обеспечить самогонщика высококачественным самогоном.

Для чего нужен в таком случае второй сухопарник? Ответ на этот вопрос очевиден: второй сухопарник, или дефлегматор, помогает не только очистить самогон от сивухи, но и повысить его крепость. В конструкции агрегата могут быть два и более сухопарника. Один из них используют для придания напитку аромата, а другой очищает самогон от вредных примесей. Чем больше в агрегате сухопарников, тем качественнее алкоголь он выдает.

Конструкции с тремя сухопарниками используют при дистилляции благородных напитков, таких, как виски, коньяк и даже ром.

Основные преимущества дефлегматора

Разбираясь с тем, как работает сухопарник и зачем он нужен, стоит заметить, что устройство имеет несколько преимуществ. Самогонный аппарат с дефлегматором - особое устройство, которое отличается рядом положительных характеристик. Наличие дополнительного модуля оптимизирует работу устройства и помогает:

1. Снизить концентрацию содержания сивушных масел в алкоголе. Если дефлегматор встроен в ректификационную колонну, то он позволяет получить спирт высокой степени очистки. Такой продукт не требует повторной перегонки, он отличается высоким качеством. Самогонный аппарат, или ректификатор с сухопарником, - это практичное устройство. По сравнению с химическими методами очистки, очистка с помощью дефлегматора более эффективна.
2. Повысить крепость напитка. Это происходит за счет того, что флегма возвращается назад в брагу, что позволяет повысить крепость напитка.
3. Оградить практически готовый к употреблению алкоголь от попадания в него частиц кипящей браги. А это значит, что устройство выполняет функции барьерного элемента.
4. Наделить алкоголь приятным запахом и вкусом, если в процессе выгона использовать ароматические вещества.

Но главное - это то, что дефлегматор упрощает получение готовой продукции, он позволяет без особых усилий, не проводя вторую или третью перегонку браги, произвести самогон высокого качества.

Дефлегматор своими руками

Изготовить сухопарник для самогонного аппарата своими руками не так уж и сложно, понадобится некоторое знание подробностей строения агрегата и функций дополнительного модуля.

Если изучить чертеж, то можно заметить, что дефлегматор - это своеобразная емкость, которую используют в качестве отстойника. Емкость имеет определенные особенности строения, опираясь на них и можно изготовить модуль самостоятельно. Но если нет навыков в конструировании и создании самогонных аппаратов или его частей, то лучше приобрести прибор в магазине.

Как сделать сухопарник самостоятельно:

• Для создания устройства понадобится банка из стекла с закручивающейся крышкой. Можно взять и банку с герметичной жестяной крышкой, которая не снимается, но такой сухопарник не удастся промыть и очистить от сивушных масел и остатков браги.
• Два штуцера и две гайки, а также материалы для герметизации конструкции. Можно использовать обычный суперклей или эпоксидку.
• А также понадобятся шланги и инструменты, которые помогут сделать в крышке два отверстия, желательно взять шило.

Когда все исходные материалы будут готовы, можно приступать к изготовлению модуля своими руками.

Алгоритм действий при работе с материалами:

1. На крышку из металла наносится разметка в тех местах, где будут располагаться штуцера. Разметку можно сделать с помощью маркера, главное - не ошибиться с диаметром.
2. Когда разметка будет нанесена на поверхность крышки, можно проделать в металле отверстия. Это легко можно сделать, используя шило.
3. После того как отверстия будут готовы, стоит обработать их клеем или другим средством для герметизации конструкции. Обработка проводится непосредственно перед сборкой, чтобы клей не засох.
4. Затем прикручиваем штуцеры, закрепляем их с помощью гаек. Труба на вход спиртосодержащих паров должна располагаться ниже выводящей на 1–1,5 см. Трубку, по которой выходят вредные масла, опускают в раковину.
5. Располагаем сухопарник между холодильником и перегонным кубом. Для монтирования используем шланги из силикона, поскольку резина может оказать влияние на вкус напитка и его запах.

По такой системе можно изготовить несколько дефлегматоров, в принципе схема не отличается особой сложностью. Можно «прикрутить» к уже готовому агрегату отстойник или дополнить им самогонный аппарат, сделанный своими руками.

После того как сухопарник будет готов и вмонтирован в конструкцию устройства по изготовлению спиртосодержащих напитков, его необходимо будет протестировать. Стоит залить в перегонный куб воду и запустить аппарат - это поможет проверить герметичность соединений и правильность монтажа.

Сухопарник для ректификатора

Наличие царги в приборе еще не означает, что он обладает ректификатором. Царга - это часть ректификационной колонны, но не только это приспособление участвует в дистилляции алкоголя. Итак, как усилить работу царги и превратить самогонный аппарат в настоящий спиртзавод? Для этого можно оснастить уже имеющееся устройство дополнительным модулем - дефлегматором.

Как сделать сухопарник для ректификатора:

• Чтобы сделать сухопарник, стоит вооружиться термосом и разобрать его. Чтобы приспособление не пострадало, необходимо зачистить дно термоса, вытащить скобы и аккуратно разобрать прибор.
• После того как термос будет разобран, стоит приступить к обточке фронтального шва. Сварочный шов обтачивают до тех пор, пока не появится зазор.
• Когда зазор будет готов, необходимо вытащить внутреннюю капсулу термоса и приварить к ней трубку для вентиляции.
• После фиксируем ко дну конструкции пробирку.
• Потом припаиваем к узлу зазора горловину, в горловине необходимо проделать отверстие, в него будет вмонтирована трубка.
• Подготавливаем отверстие во втулке, втулка выполнена из фторопласта и служит для укрепления трубки.

Конструкция дефлегматора для ректификационной колонны весьма сложная, сделать такое приспособление своими руками совсем непросто. По этой причине можно купить уже готовое приспособление, так будет проще.

Стоит отметить, что ранее сухопарник считали ненужным элементом, оборудование для изготовления самогона с дефлегматором не пользовалось особой популярностью, и агрегаты подвергали демонтажу. Отстойники убирали, не задумываясь о том, что они улучшают качество алкоголя и его вкусовые характеристики.

Издавна известно, что правильно полученный самогон не дает тяжелого похмелья. Очистку спиртовых паров лучше производить сразу при перегонке, чем потом, народными средствами. Ведь при неправильной очистке даже могут не спасти загубленный напиток. Что может способствовать точному разделению фракций? Каждый самогонный аппарат, если он гордо именуется колонной, имеет дефлегматор. По-другому он еще называется укрепляющим холодильником. Без дефлегматора металлическая трубка, возвышающаяся над перегонным кубом, это просто трубка. Для чего он нужен и каков принцип работы дефлегматора в самогонном аппарате? Все очень просто. Начнем с конструкции и места расположения.

Устройство самогонного дефлегматора

Дефлегматор (укрепляющий холодильник) — это что-то вроде “водяной рубашки”, расположенной в верхней четверти колонны. По сути конструкция участка колонны с дефлегматором — это две концентрические трубки разного диаметра. Внешняя трубка приварена к внутренней, а к пространству между ними подводится холодная вода. Иногда дефлегматор бывает съемным, но чаще всего он неразъемно смонтирован на самой колонне. Зона дефлегматора не имеет никаких внутренних насадок. В этом плане дефлегматор ректификационной колонны ничем не отличается от оного на обычной бражной колонне. Высокоэффективные ректификационные колонны могут не иметь дефлегматора, однако брагу на таких колоннах перегонять будет нельзя: она “забъет” насадку, какой бы не использовался. Поэтому бытовые колонные аппараты имеют дефлегматор для перегонки “в режиме самогонного аппарата”. Поэтому, планируя (рекомендуем выбрать аппарат марки ), обратите особое внимание на возможные режимы его работы.

Принцип работы дефлегматора

Суть работы этого устройства — создание нужной температуры для очистки и укрепления спиртовых паров за счет их охлаждения и так называемой приоритетной конденсации.

Поясним на примере.

В режиме работы колонны (бражной или ректификационной) “на себя”, происходит полная конденсация всех паров, поступающих из перегонного куба. На дефлегматор на этом этапе подается максимальный поток охлаждения. Весь конденсат стекает по колонне вниз, навстречу новым порциям паров. При их встрече происходит частичное испарение за счет нагрева жидкости (флегмы). Когда колонна прогреется и войдет в рабочий режим, в ней происходит разделение температурных областей. В верхней части будут конденсироваться пары веществ с более низкой температурой кипения, а в нижней — с более высокой. Как только этот режим установится, можно снижать охлаждение дефлегматора.

Температура должна установиться таким образом, чтобы “сдвинуть” область испарения низкокипящих фракций в верхнюю область дефлегматора. В этом случае все низкокипящие фракции начнут испаряться здесь и проходить дальше в конденсирующий холодильник, тогда как все остальные фракции не смогут покинуть колонну. Как только низкокипящие фракции (головы) отобраны, температура в колонне изменяется снова, так, чтобы теперь в той же верхней области дефлегматора испарялась основная фракция “тела”. Таким образом можно разделить все компоненты смеси, имеющие разную температуру кипения. Получается, что дефлегматор — это такой “шлагбаум”, которым можно четко разделять компоненты жидкости. Важно только помнить, что регулировка охлаждения должна производиться максимально плавно и “по чуть-чуть”, поскольку системе нужно время, чтобы установилось новое равновесие. Как правило, это занимает 20-30 секунд.

Виды дефлегматоров

Хотя принцип в основе работы дефлегматоров лежит один, они могут отличаться по конструкции и величине. Чем больше площадь контакта флегмы и пара (в определенных пределах), и чем точнее температурная регулировка, тем больше будет разделяющая способность дефлегматора. А конструкций всего две: прямоточный и дефлегматор Димрота. Иногда их путают, смешивая все в одно.

Прямоточный дефлегматор — это как раз “трубка в трубке”, что был описан выше. А дефлегматор Димрота имеет немного другую конструкцию. Она выполнена в виде трубки, внутри которой находится вторая трубка в виде спирали. Именно во внутреннюю подается вода, и здесь происходит конденсация жидкости. За счет спиралеобразной формы увеличивается площадь контакта фаз жидкость-пар, а следовательно, и эффективность разделения. Еще один плюс такой конструкции заключается в том, что этот контакт фаз происходит в зоне максимальной температуры — в центре трубки. А это тоже способствует лучшей очистке спиртовых паров, даже

Самый распространенный в промышленности тип теплообменника – кожухотрубник. Вариант его конструктивного исполнения зависит от задач, стоящих перед пользователями. Кожухотрубник не обязательно должен быть многотрубным – обычный рубашечный дефлегматор, прямоточный (а) или противоточный (б) холодильник типа «труба в трубе» — это тоже кожухотрубники.

Применяются и одноходовые теплообменники с перекрестноточным движением теплоносителей (в). Но наиболее эффективна и часто используемая для многотрубных теплообменников – многоходовая перекрестноточная схема (г).

При этой схеме один поток жидкости или пара движется по трубам, а навстречу ему зигзагообразно, многократно пересекая трубы, движется второй теплоноситель. Это гибрид противоточного и перекрестного вариантов, который позволяет сделать теплообменник максимально компактным и эффективным.

Принцип работы кожухотрубных теплообменников и сфера их применения

В самогоноварении многоходовые перекрестноточные холодильники принято называть кожухотрубниками (КХТ), а их однотрубный вариант – противо- или прямоточным холодильником. Соответственно, при использовании этих конструкций в качестве дефлегматоров — кожухотрубными и рубашечными дефлегматорами.

В домашних самогонных аппаратах, бражных и ректификационных колоннах подачу пара осуществляют в эти теплообменники по внутренним трубам, а охлаждающей воды – в кожух. Любого промышленного конструктора-теплотехника это бы возмутило, так как именно в трубах можно создать высокую скорость теплоносителя, значительно увеличив теплоотдачу и КПД установки. Однако у винокуров свои цели и не всегда нужен высокий КПД.

Например, в дефлегматорах для паровых колонн, наоборот, требуется смягчить градиент температур, размазать зону конденсации как можно больше по высоте, и, сконденсировав необходимую часть пара, не допустить переохлаждения флегмы. Да еще и точно регулировать этот процесс. На первый план выходят совсем другие критерии.

Среди применяемых в самогоноварении холодильников наибольшее распространение получили змеевики, прямоточники и кожухотрубники. Каждый из них имеет свою сферу использования.

Для аппаратов с низкой (до 1,5-2 л/час) производительностью наиболее рационально применение небольших проточных змеевиков. При отсутствии проточной воды змеевики тоже дают фору другим вариантам. Классический вариант – змеевик в ведре с водой. Если есть водопровод и производительность аппарата до 6-8 л/ч, то преимущество имеют прямоточники, сконструированные по принципу «труба в трубе», но с очень малым кольцевым зазором (около 1-1,5 мм). На паровую трубу спиралевидно навивают проволоку с шагом 2-3 см, которая центрирует паровую трубу и удлиняет путь охлаждающей воды. При мощностях нагрева до 4-5 кВт это самый экономичный вариант. Кожухотрубник, безусловно, может заменить прямоточник, но стоимость изготовления и расход воды будет повыше.

Кожухотрубник выступает на первый план при автономных системах охлаждения, поскольку совершенно нетребователен к давлению воды. Как правило, обычного аквариумного насоса хватает для успешной работы. Кроме того, при мощностях нагрева от 5-6 кВт и выше кожухотрубный холодильник становится практически безальтернативным вариантом, так как длина прямоточного холодильника для утилизации высоких мощностей будет нерациональной.

Для дефлегматоров бражных колонн ситуация несколько иная. При малых, до 28-30 мм, диаметрах колонн наиболее рационален обычный рубашечник (в принципе тот же кожухотрубник).

Для диаметров 40-60 мм лидером становится Это высокоточный охладитель с четкой регулируемостью мощностью и абсолютной несклонностью к завоздушиванию. Димрот позволяет настроить режимы с наименьшим переохлаждением флегмы. При работе с насадочными колоннами он, благодаря своей конструкции, дает возможность центрировать возврат флегмы, наилучшим образом орошая насадку.

Кожухотрубник выходит на передний план при системах автономного охлаждения. Орошение насадки флегмой происходит не в центре колонны, а по всей плоскости. Это менее эффективно чем у Димрота, но вполне допустимо. Расход воды при таком режиме у кожухотрубника будет ощутимо выше нежели у Димрота.

Если нужен конденсатор для колонны с жидкостным отбором, то Димрот вне конкуренции за счет точности регулировки и малого переохлаждения флегмы. Кожухотрубник также применяют для этих целей, но переохлаждения флегмы трудно избежать и расход воды будет выше.

Основной причиной популярности кожухотрубников у производителей бытовых аппаратов является то, что они более универсальны в использовании, а их детали легко унифицируются. Кроме того, применение кожухотрубных дефлегматоров в аппаратах типа «конструктор» или «перевертыш» вне конкуренции.

Расчет параметров кожухотрубного дефлегматора

Расчет необходимой площади теплообмена можно выполнить по упрощенной методике.

1. Определить коэффициент теплопередачи.

Формулы для расчетов:

R = h / λ, (м2 К)/Вт;

Rs = R1 + R2 + R3 + R4, (м2 К)/ Вт;

К = 1 / Rs, Вт/ (м2 К).

2. Определить среднюю разницу температур между паром и охлаждающей водой.

Температура насыщенного спиртового пара Тп = 78,15 °C.

Максимальная мощность от дефлегматора нужна в режиме работы колонны на себя, что сопровождается максимальной подачей воды и минимальной её температурой на выходе. Поэтому примем, что температура воды на входе в кожухотрубник (15 — 20) — Т1 = 20 °C, на выходе (25 — 40) — Т2 = 30 °C.

Твх = Тп — Т1;

Твых= Тп — Т2;

Среднюю температуру (Тср) посчитаем по формуле:

Тср = (Твх — Твых) / Ln (Твх / Твых).

То есть, в нашем случае округленно:

Твых = 48°C.

Тср = (58 — 48) / Ln (58 / 48) = 10 / Ln(1,21) = 53 °C.

3. Рассчитать площадь теплообмена. Исходя из известного коэффициента теплопередачи (К) и средней температуры (Тср), определяем необходимую площадь поверхности для теплообмена (Sт) для требуемой тепловой мощности (N), Вт.

Sт = N / (Tср * К), м 2 ;

Если нам, к примеру, нужно утилизировать 1800 Вт, то Sт = 1800 / (53 * 1493) = 0,0227 м 2 , или 227 см 2 .

4. Геометрический расчет. Определимся с минимальным диаметром трубок. В дефлегматоре флегма идет навстречу пару, поэтому необходимо соблюсти условия для её свободного стекания в насадку без излишнего переохлаждения. Если сделать трубки слишком малого диаметра, можно спровоцировать захлеб или выброс флегмы в зону над дефлегматором и дальше в отбор, тогда о хорошей очистке от примесей можно будет просто забыть.

Минимальное суммарное сечение трубок при заданной мощности посчитаем по формуле:

Sсеч = N * 750 / V, мм 2 , где

N – мощность (кВт);

750 – парообразование (см 3 / с кВт);

V – скорость пара (м/с);

Sсеч – минимальная площадь поперечного сечения трубок (мм 2)

При расчетах дистилляторов колонного типа мощность нагрева выбирают исходя из максимальной скорости пара в колонне 1-2 м/с. Считается, что если скорость превысит 3 м/с, то пар будет гнать флегму вверх по колонне и забрасывать в отбор.

Если нужно утилизировать в дефлегматоре 1,8 кВт:

Sсеч = 1,8 * 750 / 3 = 450 мм 2 .

Если делать дефлегматор с 3 трубками, значит, площадь сечения одной трубки не меньше 450 / 3 = 150 мм 2 , внутренний диаметр – 13,8 мм. Ближайший больший из стандартных размеров труб – 16 х 1 мм (внутренний диаметр 14 мм).

При известном диаметре труб d (см) находим минимально необходимую их суммарную длину:

L= Sт / (3,14 * d);

L= 227/ (3,14* 1,6) = 45 см.

Если сделаем 3 трубки, то длина дефлегматора должна быть около 15 см.

Длину корректируют учитывая, что расстояние между перегородками должно примерно равняться внутреннему радиусу корпуса. Если число перегородок будет четным, то патрубки для подачи и слива воды окажутся на противоположных сторонах, а если нечетным – на одной стороне дефлегматора.

Увеличение или уменьшение длины труб в пределах величины радиуса бытовых колонн не создаст проблем с управляемостью или мощностью дефлегматора, так как соответствует погрешностям при расчете и может быть компенсировано дальнейшими конструктивными решениями. Можно рассмотреть варианты с 3, 5, 7 и более трубками, затем выбрать со своей точки зрения оптимальный.

Конструктивные особенности кожухотрубного теплообменника

Перегородки

Расстояние между перегородками ориентировочно равно радиусу корпуса. Чем меньше это расстояние, тем больше скорость потока и меньше возможность возникновения застойных зон.

Перегородки направляют поток поперек трубок, это ощутимо увеличивает КПД и мощность теплообменника. Также перегородки препятствуют прогибу трубок под воздействием тепловых нагрузок и увеличивают жесткость кожухотрубного дефлегматора.

В перегородках вырезают сегменты для прохода воды. Сегменты должны быть не меньше площади сечения патрубков для подачи воды. Обычно эта величина составляет около 25-30% от площади перегородки. В любом случае, сегменты должны обеспечить равенство скорости воды по всей траектории движения, как в трубном пучке, так и зазоре между пучком и корпусом.

Для дефлегматора, несмотря на его небольшую (150-200 мм) длину, есть смысл сделать несколько перегородок. Если их число будет четным, штуцеры окажутся на противоположных сторонах, если нечетным – на одной стороне дефлегматора.

При установке поперечных перегородок важно обеспечить как можно меньший зазор между корпусом и перегородкой.

Трубки

Толщина стенок трубок особого значения не имеет. Разность коэффициента теплопередачи для толщины стенки 0,5 и 1,5 мм ничтожно мала. По факту трубки являются термически прозрачными. Выбор между медью и нержавейкой, с точки зрения теплопроводности, также теряет смысл. При выборе нужно исходить из эксплуатационных или технологических свойств.

При разметке трубной доски руководствуются тем, что расстояния между осями трубок должно быть одинаковым. Обычно их размещают в вершинах и по сторонам правильного треугольника или шестиугольника. По этим схемам при одном и том же шаге возможно разместить максимальное количество трубок. Центральная трубка чаще всего становится проблемной, если расстояния между трубками в пучке не одинаковы.

На рисунке показан пример правильного расположения отверстий.

Для удобства сварки расстояние между трубками не стоит делать меньше 3 мм. Для обеспечения прочности соединений материал трубной решетки должен быть более твердым, чем материал труб, а зазор между решеткой и трубами – не более 1,5% от диаметра труб.

При сварке концы труб должны выступать над решеткой на расстояние равное толщине стенки. В наших примерах – на 1 мм, это позволит сделать качественный шов, оплавив трубу.

Расчет параметров кожухотрубного холодильника

Главное отличие кожухотрубного холодильника от дефлегматора состоит в том, что флегма в холодильнике течет в одном направлении с паром, поэтому слой флегмы в зоне конденсации увеличивается от минимального до максимального более плавно, а средняя его толщина несколько больше.

Для расчетов рекомендуем задавать толщину, равную 0,8 мм. В дефлегматоре же все наоборот – вначале толстый слой флегмы, слившейся со всей поверхности, встречает пар и практически не дает ему полноценно конденсироваться. Затем, преодолев этот барьер, пар попадает в зону с минимальной, порядка 0,5 мм толщиной, пленки флегмы. Это толщина на уровне её динамического удержания, конденсация происходит, в основном, в этой зоне.

Приняв среднюю толщину слоя флегмы равной 0,8 мм, на конкретном примере рассмотрим особенности расчета параметров кожухотрубного холодильника по упрощенной методике.

Максимальные требования по мощности к холодильнику предъявляет первая перегонка, для которой и делают расчет. Полезная мощность нагрева – 4,5 кВт. Температура воды на входе – 20 °C, на выходе – 30 °C, пара – 92 °C.

Твх = 92 — 20 = 72 °C;

Твых = 92 — 30 = 62 °C;

Тср = (72 — 62)/ Ln (72 / 62) = 67 °C.

Площадь теплообмена:

Sт = 4500 / (67 * 855,6) = 787 см².

Минимальная суммарная площадь сечения труб:

S сеч = 4.5*750/10= 338 мм²;

Выбираем 7-ми трубный холодильник. Площадь сечения одной трубы: 338 / 7 = 48 мм или внутренний диаметр 8 мм. Из стандартного ассортимента труб подходит 10х1 мм (с внутренним диаметром 8 мм).

Внимание! При расчете длины холодильника нужен внешний диаметр – 10 мм.

Определяем длину трубок холодильника:

L= 787 / 3,14 / 1 = 250 см, следовательно, длина одной трубки: 250 / 7 = 36 см.

Проводим уточнение длинны: если корпус холодильника выполнен из трубы с внутренним диаметром 50 мм, то между перегородками должно быть 25 мм.

36 / 2,5 = 14,4.

Следовательно, можно сделать 14 перегородок и получить патрубки ввода-вывода воды в разные стороны, или 15 перегородок и патрубки будут смотреть в одну сторону, также слегка подрастет мощность. Выбираем 15 перегородок и корректируем длину трубок до 37,5 мм.

Чертежи кожухотрубных дефлегматоров и холодильников

Производители не спешат делиться своими чертежами кожухотрубных теплообменников, а домашние мастера не особо в них нуждаются, но всё же некоторые схемы есть в публичном доступе.

Послесловие

Не следует забывать, что всё вышесказанное – теоретический расчет по упрощенной методике. Теплотехнические расчеты намного сложней, но в реальном бытовом диапазоне изменения мощностей нагрева и других параметров методика дает корректные результаты.

На практике коэффициент теплопередачи может оказаться другим. Например, из-за повышенной шероховатости внутренней поверхности труб слой флегмы станет выше расчетного, или холодильник будет расположен не вертикально, а под углом, что изменит его характеристики. Вариантов много.

Расчет позволяет достаточно точно определить размеры теплообменника, проверить как повлияет на характеристики изменение диаметра труб и без лишних затрат отвергнуть все негодные или гарантированно худшие варианты.

Изготовить качественный спиртной напиток в домашних условиях требует четкого понимания процесса и наличия дополнительных устройств, а не только сам перегонный куб и холодильник. Одним из таких вспомогательных элементов в системе самогонного аппарата и комплектующих является дефлегматор. Он может принимать различные размеры, быть изготовлен своими руками или приобретен уже в готовом виде от производителя. Все зависит от типа оборудования, будет ли это типовой самогонный аппарат или ректификационная колонна, а также от желаемой производительности, требований к конечному продукту.

Часто под названием сухопарник или отстойник понимают устройство дефлегматора, принцип работы которого заключается в следующем:

• Спиртовые соединения закипают или начинают испаряться при более низких температурах, чем большинство сивушных масел и других элементов, портящих качество алкоголя;
• Более тяжелые фракции оседают в сухопарники, в частности, находящейся в нем жидкости. Это позволяет блокировать попадание части нежелательных соединений в готовый продукт;
• Частично сконденсированный пар продолжает свое движение с уже пониженной температурой и более высокой концентрацией спирта. Если рассматривать ректификационную колонну, а не классический самогонный аппарат, то часть флегмы или смеси спиртового пара и жидкости снова поступают в перегонную установку. Это позволяет в значительной степени увеличить крепость продукта на выходе.

Установленный дефлегматор, работая по простому принципу отбора химических соединений, позволяет в значительной степени улучшить качество продукта. Его можно назвать и своеобразным вспомогательным холодильником, который в промежуточной стадии понижает температуру рабочей смеси.

Если раньше отстойник был необязательным элементом в системе перегонки, то сейчас опытные самогонщики обязательно устанавливают аппарат в систему. Сделать это можно и своими руками или обратиться к специалистам, если не нет желания проводить эксперименты. Есть возможность приобрести уже готовое устройство, в частности, дефлегматор или холодильник Димрота, который отличается своей практичностью и профессиональной производительностью, он и визуально больше похож на лабораторное оборудование, за счет стеклянной колбы и змеевика.

Кроме дефлегматора Димрота существуют и другие модели агрегатов, но при их выборе следует ориентироваться, какой самогонный аппарат, показатели производительности и на общую масштабность. Если аппарат собирается самостоятельно, то в качестве отстойника можно использовать специально подготовленную стеклянную банку со штуцерами, хотя вариант уже готового сухопарника будет надежней.

Преимущество самогонных аппаратов с дефлегматором

Некоторые начинающие изготовители алкоголя в домашних условиях пренебрегают наличием отстойника, хотя это устройство может стать очень полезным элементом в работе всего перегонного комплекса. Из очевидных преимущественных особенностей присутствия дефлегматора в системе можно выделить следующее:

1. Сниженная концентрация сивушных масел, которые и формируют специфический и неприятный запах у самогона. При грамотном составление системы или применении уже укомплектованного производителем самогонного аппарата продукт на выходе не требует дополнительного механического очищения. Если рассматривать дефлегматор, встроенный в ректификационной колонне, то такой вариант изготовления спиртосодержащих напитков считается одним из самых практичных. Полученные раствор отличается высокой степенью очистки, крепость может достигать 96%, что также может регулироваться. Очищение за счет сухопарника эффективней в несколько раз использования химических методик;
2. Повышение крепости. Так как флегма может возвращаться в брагу, то повышается и концентрация спирта в конечном продукте, который и выводит самогонный аппарат;
3. Барьерный элемент. Дефлегматор или сухопарник предотвращает попадания браги в уже практически готовый раствор. Если такая ситуация произойдет, то придется снова проводить действия по отделению спиртовых паров, сивушных масел и других соединений;
4. Отстойник в качестве ароматизатора. Иногда дефлегматор применяется не только по основному назначению, но и для придания спиртовому раствору оригинального аромата. Для этого в емкость сухопарника добавляется корочка лимона или часть другого ингредиента.

Все эти факторы только упрощают приготовления алкогольных напитков и делают их более чистыми относительно сопутствующих перегонке браги соединений.

Какими могут быть дефлегматоры

Сейчас доступно любое оборудование для процесса приготовления алкоголя в домашних условия и можно приобрести практически любые детали, в том числе и сухопарник. Дефлегматоры преимущественно выполняются из стекла, в том числе и устройство Димрота. Сами трубки могут быть из нержавеющей стали и реже из титана. В основном для самогоноварения применяются стеклянные трубки. Изделия имеют и разные названия, что лежит в основе принципа действия и конструктивных особенностей деталей. Например, аппарат Димрота имеет обратный принцип действия, то есть сконденсированный раствор возвращается обратно в емкость, а не поступает в тару для конечного продукта. Считается, что такая модель дефлегматора одна из практичных и функциональных. Сам корпус выполнен из специального термостойкого стекла и это облегчает наблюдения за самим процессом дистилляции, а также никак не влияет на вкусовые качества напитка. Такая характеристика также важна, так как, если материала имеет невысокую стойкость к агрессивным средам, реагирует на перепады температур, то это может сказаться на привкусе спиртного. Для работы необходим подвод проточной воды, а также наличие специальной колбы, например, Бунзена.

Можно ли сделать дефлегматор самостоятельно

Сделать своими руками сухопарник достаточно легко, но в случае отсутствия времени и желания конструировать, лучше отдать предпочтение уже готовым экземплярам. Кроме этого, некоторые модели просто невозможно выполнить четко по аналогии с подобными изделиями, но изготовленными в промышленных условиях.

Существует различные варианта конструирования сухопарников и если есть желание, опыт и технические возможности, то можно с помощью паяльника и некоторых других атрибутов, заняться сбором устройства. Насколько эффективно будет налажена работа дефлегматора и будут ли исключены аварийные ситуации, зависит исключительно от расчетных данных, применяемых материалов и методики сбора.

Самым простым сухопарником является банка, именно она может отлично справляться с функциями отстойника или сухопарника и в некоторой степени усовершенствовать аппарат для самогона. Естественно, что такое приспособление будет отличаться по практичности с профессионально изготовленным изделием, но все же, также может быть полезным в системе перегонки, выполненной своими руками. Объем банки зависит от мощности самогонного аппарата, обычно используются банки от 750 мл. Важно найти банку с закручивающейся крышкой, что облегчает процесс применения приспособления. Также следует подготовить штуцеры, гайки и клей, имеющий высокие показатели относительно термостойкости.

Поэтапно мероприятие, как сделать дефлегматор и преимущественно своими руками выглядит следующим образом:

1. На металлической крышке определяются места, где будут располагаться штуцеры. Наносятся их очертания с учетом диаметра;
2. Подготовка отверстий, вырез можно сделать шилом. Это займет некоторое время, так как способ предполагает проведение шилом по контуру, пока не сформируется отверстие;
3. Обработка термоустойчивым клеем, которая проводится перед самой сборкой;
4. Сборка штуцеров, укрепление гайками. Рекомендуется располагать входящую трубку ниже выводящей, примерно на 1-1,5 см;
5. Присоединение к соединительным элементам самогонного аппарата, обычно сухопарник располагается между перегонным кубом и основным холодильником.

Для ректификационной колонны такой отстойник не подойдет и лучше обратить внимание на вариант дефлегматора из термоса. Сделать такое устройство будет не всем под силу, так как потребуется навыки обтачивания сварочных швов, опыт припаивания, сверления и конечно, огромное желание собрать весь этот агрегат своими руками.

Условно это процесс можно представить следующим образом:

1. Зачищение дна термоса, приваривание скобы, пропускание через проволоки и фиксация к стене. Все это направлено на разборку термоса, который после всех этих манипуляций следует резко дернуть;
2. Обтачивание сварочного шва до формирования зазора;
3. Внутренняя колба вытаскивается, к ней привариваются вентиляционная трубка;
4. Фиксация пробирки ко дну;
5. Припой узла забора к горловине, в котором подготавливается отверстие, устанавливается трубка;
6. Подготовка отверстий во втулке, выполненной из фторопласта и укрепление трубки;

Все действия по изготовлению дефлегматора с применением термоса достаточно трудоемкий процесс и справиться с ним можно только при большом желании. Сэкономить время, сохранить термос и обеспечить самогонный аппарат или ректификационную колонну качественным сухопарником, можно намного проще. Достаточно подобрать оптимальный вариант дефлегматора к уже имеющемуся или вновь приобретаемому аппарату, произведенному согласно специфике технологии и применяемых условий.

Относительно стоимости вспомогательного оборудования, то можно найти модели по весьма приемлемым ценам. Кроме этого, современный аппарат и ректификационная колонна уже идут в комплекте, имеется и дефлегматор, соединительные элементы и другие необходимые детали.

Чтобы приготовить хороший алкогольный напиток в домашних условиях, нужно ясно представлять, как осуществляется процедура его изготовления и иметь для этого все необходимое оборудование. Кроме перегонного куба и холодильника, в составе оборудования должен присутствовать и дефлегматор для самогонного аппарата.

Он бывает разных размеров, может быть изготовлен в домашних условиях или приобретен в собранном виде в специализированном магазине. Качество напрямую зависит от оборудования, используемого при изготовлении напитка.

Что такое дефлегматор?

Дефлегматор часто называют прикубником или сухопарником. Он представляет собой емкость с тонкими стенками маленького объема, из которой сверху выходят 2 трубки. Через 1 из них поступает жидкость, а через другую удаляется газообразный спирт. Это приспособление не должно быть обязательно установлено на самогоном аппарате, но многие профессиональные самогонщики рекомендуют его к применению.

Самогонный аппарат с дефлегматором способен производить качественный и вкусный самогон. В большинстве случаев у людей, которые производят напиток в домашних условиях, дефлегматор выглядит, как стеклянная банка с железной крышкой и медными трубками.

Основные функции устройства

Чтобы выяснить, как работает дефлегматор, достаточно вспомнить школьный курс химии. Устройство отсеивает ненужные химические соединения. Оно напоминает холодильник, который снижает температуру жидкости в самогоном аппарате на стадии перегонки.

Принцип работы дефлегматора заключается в том, что когда происходит кипение , спирт испаряется, а вредные примеси, именуемые сивушными маслами, остаются в емкости. Благодаря этому опасные соединения не попадают в готовый продукт.

К тому же, когда корпус устройства нагревается, происходит снижение интенсивности конденсации, а оставшаяся часть пара выходит в отбор. Накопившийся конденсат также испаряется и следом уходит в отбор. Затем пар с высоким содержанием спирта остывает и движется по конструкции самогонного аппарата.

Еще одной важной функцией устройства является то, что оно не позволяет браге оказаться в готовом напитке. И даже если процесс изготовления будет нарушен, дефлегматор примет на себя удар и убережет чистый самогон от попадания браги. Для того чтобы не допустить порчи самогона, изготавливая это устройство, необходимо входную трубку расположить на 15 мм ниже выходной.

Как устроен дефлегматор?

Устройство дефлегматора может быть разным. Есть десятки модификаций устройства. В большинстве случаев конструкция состоит из следующих элементов:

1. Металлический или стеклянный корпус цилиндрической формы. Он бывает разных размеров, что в свою очередь зависит от объема перегонного куба.
2. Насадка-фильтр. Состоит из маленьких палочек из стекла малого диаметра, по обеим сторонам которых устанавливаются заглушки сетчатой формы.
3. Обратный холодильник, который дает возможность сделать напиток крепче, благодаря тому, что он позволяет сконденсировать пары, тем самым возвращая их в камеру для перегонки с основной жидкостью.
4. Термометр, позволяющий контролировать степень нагрева смеси.
5. Сливной клапан для отработанных веществ, позволяющий удалить ненужную жидкость. При этом не нужно разбирать устройство.
6. Штуцеры и соединения с резьбой
7. Трубки из стекла или металла разных диаметров.

Как сделать своими руками?

Для начала, чтобы ответить на вопрос о том, как сделать дефлегматор своими руками, нужно понять,что вряд ли получится изготовить устройство, которое по своему качеству сравнится с промышленными моделями. Нужно знать, что есть множество способов, с помощью которых можно изготовить данное приспособление, главное, выбрать подходящий. Перед началом работы также стоит учесть, что от качества сборки напрямую зависит то, как хорошо будет работать устройство и будут ли возникать непредвиденные ситуации.

Тем, кто только начал пробовать свои силы в самогоноварении, для изготовления дефлегматора достаточно будет использовать стеклянная банку с закручивающейся металлической крышкой.
При таком способе не нужно заниматься сваркой, а данная конструкция считается надежной. Таким образом удастся повысить качество самогона и усовершенствовать сам аппарат.

Объем емкости будет зависеть от размеров установки. В большинстве случаев используют банки на 1,5 л. Также в дальнейшем понадобятся штуцеры, гайки, и термостойкий клей.

Для того чтобы изготовить дефлегматор своими руками, нужно выполнить следующие действия:

1. Определить места отверстий для крепления штуцеров на железной крышке с учетом диаметра каждого из них.
2. Высверлить отверстия широким сверлом или вырезать шилом.
3. По контуру отверстий нанести термостойкий клей
4. Закрепить штуцеры и с помощью гаек зафиксировать на них трубки, располагая входную на 1 см ниже выходной.
5. Подсоединить устройство к самогонному аппарату между холодильником и перегонным кубом.
6. Теперь для начала можно попробовать в небольших количествах, оценивая качество готового продукта.

Преимущества устройства

1. Снижается количество вредных примесей, которые ухудшают вкус напитка. Если устройство было изготовлено в соответствии с нормами или приобреталось в магазине, то после перегонки самогон не нуждается в обработке химическими веществами.
2. Этот способ обработки считается самым практичным, т. к. с его помощью в ходе всего 1 перегонки можно получать на выходе большое количества напитка, с содержанием спирта до 96 %. К тому же крепость можно регулировать с помощью дефлегматора.
3. Устройство помогает не допустить попадания браги в готовый напиток, что избавит от последующих процессов перегонки жидкости.
4. Дефлегматор для самогонного устройства можно использовать в качестве ароматизирующего приспособления. Если положить в емкость кусочек яблока, апельсина или свежие ягодные плоды, можно добиться того, что самогон обретет неповторимый аромат и приятные вкусовые качества

Таким образом, хотя дефлегматор и не является обязательной частью самогонного аппарата, трудно представить процесс получения качественного и вкусного напитка без его применения.